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Schnelldistinz&Shä1z nigb dem £rinziR de§ Nulldurchg agiveglei.=
h mit- uch -§eI trn§ienten Vogänqer# unveräderlichen - ---- - -g-
__L --- --------- -- - __L --------------. @@@lÖBep@lygQn Ein Distanzschutz
erfaßt kurzschlußartige Fehler und ihre Ent-
fernung vom
Einbauort des Schutzes z,B, in vernaschten Hochspannungsnetzen.
Er ermöglicht eine selektive Fehlerabschaltung. Eine zu schützende
Leitung läßt sich in der R-L-Ebene durch ihren
ohmsch®n Widerstand
und ihre Induktivität in eine Gerade durch
den Nullpunkt mit
der Leitungslänge als Parameter abbilden. Bei
dieser Dairstellungsweise
entspricht der Nullpunkt dem Einbauort
der Schutzeinrichtung.
Jeder Distanzschutz grenzt in der R-L-Ebene ein Auslösegebiet
ab, welches dadurch gekennzeichnet ist,
daß bei Lage des Kurzschlußpunktes
einer Leitung in diesem Ge-
biet vom Schutz ein Auslösebefehl
gegeben wird. Die bekannten Distanzschutzeinrichtungen haben Auslösegebiete,
die das anzustrorbende,Auslösegebiet möglichst gut enthalten
sollen. Unter dem anzustrebenden kuslösegebiet ist das Parallelogranm
zu ver-
stehen, das durch die Leitungsgerade sind den zu berücksichtigenden,
größtmöglichen Lichtbogenwiderstand RL mit den Eckpunkten (R = ®' L s ®) (B R t
L m LKmax ) (RsRKMax +RLI L=) sowie (R = RLI L = 0)
gebildet
wird, worin der der längsten zu schützenden Leitungsringe im satten
Kurzseh,ußfall entsprechende Wirkwiderstand und LKmax die entsprechende
Leitungsinduktivität sind.
Dieses Parallelogramm ist als ideales
Auslösegebiet anzusehen,
weil nur bei Lage des Kurzschlußpunktes in
ihm ein abzuschalten-
der Fehler auf der Leitung vorliegt.
Bei satten Kurzschlüssen
liegt der Kurzschlußpunkt
der Leitung jeweils auf der Leitungsgeraden. Ein auftretender
Lichtbogen wird beherrscht auf Grund
der Wahl des Gebietes und führt
nicht zu einem Wandern des Kurzschlußpunktes nach außerhalb des
Auslösegebietes. Dieses Aus-
lösegebiet muß allgemein im Bereich transienter
Vorgänge erhal-
ten bleiben, d.h, es darf sich auch bei Einschwingvorgängen
nicht ausweiten, damit der Distanzschutz während dieser Vorgänge
keine
Fehlauslösungen verursacht. Da dieses Auslösegebiet das
kleinstmögliche
in der R-L-Ebene ist, ist bei Distanzschutzeinrichtungen
mit diesem Auslösegebiet die natürliche Pendelfestig-
keit gegen
Fehlauslösungen bei Netzpendelungen besonders hoch. Die heute
verwendeten Distanzschutzsystear arbeiten mit Amplituden oder Phasenwinkel
vergleichenden Medgliedern, die auf
Grund der transienten
Vorgänge nach Eintritt eines Fehlers grundsätzlich Fehlauslösungen
durch Auslösegebietsausweitungen bei
schneller Messung veranlassen
können. Die meisten Distanzschutz-Systeme haben mechanisch wirkende
Meßsystene. Diese Meßsysteme sind mit dem Nachteil behaftet, nur Mittelwerte
elektrischer oder
elektrisch hervorgerufener Größen verarbeiten
zu können. Die Zeit,
über die gemitt$lt werden mu8,
ist je nach System eine halbe bis
eine ganze Periodendauer.
Ein weiterer Machteil mechanischer MeB-systeme gegenfiber elektronischen
ist in der geringeren Sicherheit
@r gleicher Bereitschaft auch
nach langen Betrieb der zu schützenden Anlage und in ihren hohen VA-Bedarf
zu
sehen. Das beschriebene ideale Auslöseparallelogram
ist als Auslösegebiet eines bekannten Distanzschutzes zwar schon erreicht
worden
[31 , ist jedoch auf Grund des in Meßsystes verwendeten doppelten
Phasenvergleiches bei tranaienten Vorgängen nicht unveränderlich,
was anhand einer bekannten Arbeit [2] über den Phasenvergleich
nachgewiesen werden kann. Ein gegen transiente Vorgänge weitgehend findlichea
Maßprinzip [31 lä.ßt wieClernum die Vorwirklicheung den idealen Auslösegebiates
nicht zu® zu Schutzzwekkn ist außer dem Amplituden® und d h%aavrgleich
in einem Beta trLeschutz [41 eine Auswertung dos letandes der zeit-
Punkte
der Nulldurchgänge von Leitungsströmen vor-
geschlagen worden.
Gegenstand
der Erfindung ist ein Schnelldistanzschutz, dessem MeBglied zur Bildung
des Auslösekriteriums die
Spannung und der Strom der auszumessenden
fehlerbe-
hafteten Schleife sowie mit Hilfe dieser Größen ge-
bildete
Bezugs= und Differenzspannungen zugeführt wer-
den. Kennzeichnend
ist, daß jeweils die Aufeinander-
folge der Nulldurchgänge je zweier
Meßgrößen unter-
sucht wird (Nulldurchgangsvergleich), so daß als
Aus-
lösegebiet ein polygonales, auch bei transienten
Vor-
gängen unveränderliches Gebiet in der R-L-Ebene er-
reicht
wird. Eine geeignete Wahl der Meßgrößen läßt
die Verwirklichung
des idealen Auslöseparallelogramms zu. Wird der Nulldurchgangsvergleich
mit einem Phasen-
vergleich kombiniert, lassen sich vereinfachte
Aus-
führungen mit nur gewissen unveränderlichen Auslöse-
gebietsbegrenzungen
aufbauen. Der Gegenstand der Er-
findung gestattet den Aufbau transistorierter
Distanzschutzeinrichtungen..Bei geeigneter Auswertung der
Meßgrößen
geben diese Einrichtungen im Nulldurchgang des Stromes ihr Auslösekommando.
Die erreichbaren
Grundzeiten liegen im Bereich einer Halbwelle.
Im
folgenden soll das Prinzip erläutert werden:
Grundgedanke ist, Spannung und
Strom der zu messenden Leiterschleife., sowie aus diesen gewonnene
Bezugs- und
Differenzspannungen auf die Aufeinanderfolge ihrer
gleichartigen
Nulldurchgänge zu untersuchen. Dadurch
teilt man die R-L-Ebene
durch Geraden und kann an
jeder Geraden durch eine
logische Entscheidung die
durch sie gebildeten Halbebenen in Auslöse-
und Sperr-
halbebene unterscheiden; überlagert man alle entate-
henden
Halbebenen, so erhält man ein resultierendes Auslösegebiet.
-
Teilt man die R-L-Ebene z.B: (Bild 1) 1. an der Geraden L = 0 in eine
linke Auslöse- und eine rechte Sperrhalbebene, 2. an der Geraden L = LKmax in eine
linke Sperr- und eine rechte Auslösehalbebene und überlagert man beide Entscheidungen'
so erhält man als Auslösegebiet den Gebietsstreifen ap>R>_pp 0<L<LKmax , den
die Geraden miteinander einschließen. Teilt man die R-L-Ebene weiterhin
| 3. an der Geraden R= RKmax #---- . L + RL in eine obere Sperr- |
| Kmax |
| und eine untere Auslösehalbebene, |
| 4. an der Geraden R=RKmax ' L in eine obere Auslöse-
und |
| eine untere Sperrhä9bene' |
und überlagert man beide Entscheidungen' so erhält man als Auslösegebiet den von
diesen beiden Geraden eingeschlossenen Gebietsstreifen.
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Überlagert man die Entscheidungen 1. bis 4., so erhält man als resultierendes
Auslcisegebiet das oben genannte ideale Äuslösegebiet eines Distanzschutzes.
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Diese vier Einteilungen werden nun durch vier allgemein im quasistationären
Bereich geltende Auslösebedingungen getrof-fen. Die Auslösebedingungen
lauten obiger Numerierung ent-
sprechend Nur im Auslösefall folgt in
gleicher Richtung der Nulldurchgang
1. von i auf den von u k, 2.
von i auf den von Auf, 3. von Auf auf den von ü02, 4. von uk auf den von u02 Hierin
sind i. u k, au 1 und ü02 Augenblicksgrößen, die der zu schützenden Schleife
nach Bild 2 entnommen sind. Die notwendigen Wandler sind fortgelassen und
die Übersetzungeh sollen berücksichtigt sein, welche Festsetzungen eine zulässige
Vereinfachung der Überlegungen bringen. Es ist i der Strom.in der Schleife.
Weiterhin ist
uk - R . i + L . di/dt u01 '01 ' 1 + L01 # di/dt (Bezugsspannung)
u02 ,@ g02 , i + L02 . di/dt u1 -- u01, - uk: (Differenzspannung) mit
R01 - RKmax + RL R02 ' RKmax L01 L02 - LKmax Rund
L sind die Werte, die der Lage der Meßschleife in der
R-L-Ebene
entsprechen, also im Fehlerfall Wirkwiderstand und Induktivitgt
der fehlerhaften Schleife.
` Obige Auslösebedingungen
begrenzen das oben genannte
Parallelogramm ohne Ausweitung auch bei
quasistationären Einschwingvorgängen, wie unten gezeigt wird. Be-
gnügt
man sich mit nur den Geraden L = 0 und L = LKmax als unveränderlicher
Begrenzung des Parallelogrammen bei quasistationären Einschwingvorgängen,
vereinfachen sich obige Auslösebedingungen zu folgenden:
Nur im
Auslösefall.folgt in gleicher Richtung der Null-
durchgang
1.1 von
i in einer vorgegebenen Zeit auf den von uk 1.2 von i in einer vorgegebenen
Zeit auf den
von Auf.
-
Es soll nun die Gültigkeit der Auslösebedingungen
1. bis 4. im Bereich quasistationärer Vorginge ohne
Ausweitung
des Auslösegebietes nachgewiesen werden.
-
Nur im Auslösefall folgt in gleicher Richtung
der
Nulldurchgang von i auf den von uk.
-
Es sind vier Fälle zu unterscheiden:
1. Fall: R > 0 L
> 0 dann gilt uk = IRI . i + 1L1: di/dt Es ist immer uk
> 0, wenn i > 0 und di/dt > 0 ist'
uk < 0, wenn i < 0
und,di/dt e 0 ist.
Bei uk = ® sind die Vorzeichen von
i und di/dt verschieden. Der Nulldurchgang
uk > 0 ----
uk < 0 erfolgt bei i > 0 und di/dt < 0 Der Nulldurchgang uk < 0 --W uk
> 0 erfolgt bei i < 0 und di/dt > 0 Daraus folgt: Bei Lage von R und L in diesem
Gebiet folgt der gleichartige Nulldurchgang von i auf den von u k. Auslösegebiet.
-
?:. Fall: R < 0 L > 0 dann gilt uk = - IRI . i + ILI . di/dt Es
ist immer uk> 0, wenn i< 0 und di/dt> 0 istt uk< 0, wenn i > 0 und di/dt <
0 ist.
-
Bei uk = 0 - sind die Vorzeichen von i und di/dt gleich, Der Nulldurchgang
uk > 0 --% uk < 0 erfolgt bei i > 0 und di/dt > 0 .
Der Nulldurchgang
uk < 0 --a. uk > 0 erfolgt bei i < 0 und di/dt < 0 Daraus folgt:
Bei Lage von R und L in diesem Gebiet folgt der gleichar-tige Nulldurchgang von
i auf den von u k. Auslösegebiet.
-
3. Fall: R > 0 L < 0 Dann gilt uk = IRI . i = ILI . di/dt Es ist
immer uk > 0, wenn I> 0 und di/dt < 0 ist, uk < 0, wenn i < 0 und di/dt
>0 ist, Bei uk = 0 sind die Vorzeichen von i und di/dt
gleich.
Der Nulldurchgang uk > 0 -,- : uk < 0 erfolgt bei
.
-
i < 0 und di/dt < 0s Der Nulldurchganguk< 0 -- uk > -0
erfolgt bei -i > 0 und di/dt > 0 .
Daraus folgt:
Bei Lage von R und L in diesem Gebiet geht der gleichar-
tige Nulldurchgang
von i dem von uk voraus. Sperrgebiet:
4: Fall: R < 0 L <
0 Dann gilt uk = - IRI . i - ILI . di/dt Es ist immer uk > 0' wenn i<
0 und di/dt < 0 ist'
uk< 0, wenn i > 0 und di/dt a
0 ist.
-
Bei uk = O sind die Vorzeichen von i und di/dt
verschieden.
Der Nulldurchgang uk > p --e. uk < 0
erfolgt
bei
i < 0 und di/dt a 0 Der Nulldurchgang u k< 0 uk> 0 erfolgt bei
i
> 0 und di/dt < 0 Daraus folgt:
Hei Lage von R und L ,in
diesem Gebiet geht der gleiehartge Nulldurchgang von i dem.
von uk voraus. Sperrgebiet.
Durch die Auslösebedingung
1. läßt sich in jeden Fall unterscheiden,ob der Kurzschlußpunkt
der auszumessenden Schleife in der linken Auslöse- oder rechten Sperrhalbebene
liegt.
Die Grenze zwischen den Halbebenen ist die Gerade
L - 0.
-
Auf ihr gilt
uk = . R . i
Hier ist uk direkt
proportional i und damit in Phaae oder
Gegenphase.
-
Somit ist die linke Halbebene einschließlich der Geraden
L 0 von
R c 0 bis R = + c10 Auslösegebiet und die rechte
Halbebene Sperrgebiet.
-
2. Nur im Auslösefall folgt in gleicher -Richtung
der Nullduschgang von i auf den von ®u1.
-
Auch hier sind vier Fälle zu unterscheiden. 1. Fall:
R01 - R >-0 L01 - L > 0
d.h. R < R01 L < L01
Dann
gilt
du 1 R01 - R i . i + IL O I
. dildt Entsprechend der Auslösebedingung 1., 1. Fall! folgt
bei Lage von R und L, in diesem Gebiet der gleichartige Nullduschgang
von i auf den von u1. Auslösegebiet.
-
2. Fall: R01 - R < 0 L,01 - L > 0 d.h. R > R®1 L <f01 Dann gilt
.:: Au y _ . -IR 0@ o R I i ; i + IL OL _ L I . di®dt
Entsprechend
der Auslasebedingung 1.p Z . Fall, folgt
bei Lage von R und
L in diesem Gebiet der gleichartige Nulldurchgang von i auf den von
u1. Auslösegebiet. 3. Fall: i01 - R > 0 L01 - L < 0
d.h.
R < 1101 .L > L01
Dann gilt
äu1 = 1 ROi = R l .
i - I Lot ,- L I . di / dt Entsprechend der Auslösebedingung
1.9 3. Fall, geht bei
Lage von R und T. in diesem Gebiet
der gleichartige Nulldurchgang von i dem von u1 voraus. Sperrgebiet.
-
4. Fall: ROI - R < O L01 - L < Q dh.
R > R;01 L > Lot
Dann gilt Aul = -jRo1 - RI . i - ILo- L) .
difdt Entsprechend der Auslösebedingung 1., 4. Fall geht bei Lage
von
R und L in diesem Gebiet der gleichartige Nulldurchgang
von i dem. von u1 voraus . Sperrgebiet.
-
Die Gimnae -zwischen den halbebenen ist die Gerade L
= Lax.
Auf ihr gilt
au l _ I IO1 - Ri Hier i:et
ßu1 direkt proportional i und damit sind beide in Phase
oder Gegenphase. Somit ist die linke Halbebene Sperrgebiet und
die rechte einschließlich der Geraden
L .- Lx von R =
Roi bis R - -oo Auslösegebiet. `
3. Nur im Auslcisefall
folgt in gleicher Richtung der Nulldurchgang von Au 1 auf den von u02.
-
Es ist Auf = (R01 - R) . i + (L01 - 1) # di/dt und u02 = R02
, i + L02 . di/dt Da nach Voraussetzung R02 > 0 und L02 > 0 sind, folgt: Bei u02
= O sind die Vorzeichen von i und d/dt verschieden.
-
Der Nulldurchgang u02 > 0 u02 0 erfolgt bei i > 0 und di/dt
< 0
Der Nulldurchgang u02 e 0 --@ u 02 > 0 erfolgt bei i e 0 und
di/dt > 0 Weiter ist R01 ' R02 * RL L01 - L02:
mit
wird Au 1 = R02 (1 - k1) i + L02 (1 - k2 ) . di/dt Betrachtet man die
obere Halbebene, gilt
k1 > k2 Es lassen 'sich drei Fälle unterscheiden:
1. Falls k1 < 1 Dann ist 0 #c 1 - k1 < 1 - k2 ' 1 - k1 I < 11 - k21 du
1 - R02 11 ` k11 # 1 + L p2 11 y k21. di/dt Bei du Z = 0 sind die Vorzeichen
von i und di/dt verschie-
den. Der Nulldurchgang Au1 > 0 [ -- 6u@
< 0 erfolgt bei i > 0 und di/dt < 0 `Der Nulldurchgang Auf <.
p w. Au 1 > 0
erfolgt bei
1 < 0 und di/dt > 0
Da
weiterhin
folgt daraus:
Bei Lage von R und L in diesem Gebiet geht der gleichar-tige
Nulldurchgang von Auf dem von u02 voraus. Sperrgebiet.
2. Fall: k1 > 1 k2 <
1 Dann ist
1 - k1 < 0 < 1 - k2 Du 1 - ' R02 ,
1 ki) # 1 + L0211 - k21 . di/dt Bei Auf = 0 sind die Vorzeichen
von i und di/dt gleich' Der Nulldurchgang Auf > 0 --*- Au1< 0
erfolgt bei
i > 0 und difdt > 0 Der Nulldurchgang Au 1 <
0 --w: Au 1 > 0 erfolgt bei
i < 0 und dildt < 0
Daraus
folgte Bei Lage von R und L in diesem Gebiet geht der gleichartige Nulldurchgang
von Auf dem von u02 voraus. Sperrgebiet. 3. Fall k1 > 1 k2 > 1 Dann
ist 1 - k1 < 1 - k2 < 0 1I _ k11 > 11 - k21
®u1
_ - R02 11 - k1i . 1 ' L02 11 - k2@ . di/dt Bei Au. = Q sind
die Vorzeichen von i und di/dt ver-schieden. Der Nulldurchgang
®u1
> 0 --41» Au :1 < 0 erfolgt bete i < 0 und di/dt > 0 Der Nulldurchgang
Aui < 0 -. Auf > o erfolgt bei .
-
i, > 0 und di/dt < 0
Da weiterhin
erfolgt der Nulldurchgang von Au 1 nach dem ungleich-artigen
von u02.
-
Daraus folgt: Bei Lage von R und L in diesem Gebiet geht der gleichar-tige
Nulldurchgang von Au 1 dem von u02 voraus. Sperrgebiet.
Ebenso läßt sich
zeigen, d:aß in der unteren Halbebene* d.h. bei k2 > k1 die Auslösebedingung stets
erfüllt ist. Durch die Auslösebedingung 3. läßt sich in jedem Fall unterschei-_
den, ®b der Kurzschlußpunkt der auszumessenden Schleife _ in der oberen
Sperr- oder unteren Auslösehalbebene liegt, Die Grenze zwischen den Halbebenen
ist die Gerade
Auf ihr gilt k1 _ k2 Auf = C1 . (R02 ` 1 + L02 . di/dt) pul = C1 -u02 Hier ist Auf
direkt proportional u02 und damit in Phase und Gegenphase.
-
Somit ist die obere Halbebene Sperrgebiet
und die untere
einschließlich der vorgenannten Geraden von -L = LK
bis L = -oo Aus1ösegebiet. -
C Nur im Auslösefall
folgt in gleicher Richtung der Mulldurch-
gang von uk
auf den von u02: 8s ist
u02 " %21 i + LO2 ' di/dt und u1
- R , i + L # di/dt Nach Voraussetzung sind Rot >
O und %Z > ® . Weiter sei
R " k3 ° I02 und L
- k2 4 L02 Damit wird
uk ' k3' %2 # i + k2 @ Lot
` di/dt, Betrachtet man die obere Halbebene, gilt
k3
> k2
äs lassen sind drei Fälle unterscheiden= i. lallt ,k2
0 k3 > O _ Sowohl bei uk - O als auch bei u02 -
O sind die Vorzeichen von L und di/dt verschieden. Leer Bulldurchgang
uk b». n02 > 0 - u bsw, u02 < O erfolgt bei i > 0 und di/dt
< O
per Nulldurchgang uk bm. u02 < 0 --@. uk bsee. u02
> O
erfwift bei i < 0 und di/dt > 0
Da
weiterhin
ist, folgt daraus:
Hei Lage von R und L in diesem Gebiet
folgt der gleichartige Nulldurchgang von uk auf den von u02. Auslösegebiet.
-
2. Falls k2 <
0 k3 > 0 Dann
ist
uk °
k3 . R02 i 1k21- L02 ' di/dt
Bei uk =
0 sind
die Vorzeichen
von i und di/dt gleich. Der
Null-
durchgang
uk > O uk < 0
erfolgt bei i <
O und di/dt < O Der Nulldurchgang uk < 0 @- u. >
0
erfolgt bei i >
O und di/dt >
O
Die Nulldurchgänge
von
U02 sind aus des
1, Fall bekannt:
Der
Vergleich der Nulldurchgänge
zeigt:
Bei Lag® von
R und L in diesem Gebiet
folgt der gleichartige:
Mulldurchgang von uk
auf den von u02. Auslösegebiet. .
3. Fallt. k2
< 0 k3
<-0
| Wiederurs sind die Vorzeichen von i und di/dt bei
m1 m 0 bsw. |
| u02 - 0 verschieden. Gegenüber den ersten Fall rfoamt |
| die ungleichartigen Mulldurchgänge der beiden
Grömt in glei- |
| chen Strombereich. Da durch k3 > k2 der sinflul der
sts1o@iae@ef |
| rung auf,uk größer als auf ub2 ist# erfolgt der nng%ichartl# |
| ge äulldurchgang von uk vor-den von u01 Daraus tb4te |
| fei Lage wa Rund L in diesem Gebiet folgt der llsisiastge |
Nulldurchgang
von uk
auf den von u.2. Auslösogebiet.
Ebenso.
läßt sich zeigen, daß
sich in der unteren Halbebene, d.h,
bei k3 < k2 r
die Ausldsebedingung
nicht erfüllen läßt.
Durch die Auslösebedingung
4. läßt sich in jedem
Fall unterscheiden,
ob der
Kursschlußpunkt
der auszumessenden
Schleife in
der oberen Aus-
löse- oder unteren Sperrhalbebeneliegt.
Die Grenze
zwischen
den Halbebenen
ist die Gerade
Auf ihr gilt
k3 s k2 uk =
C2 # (8;D2
1 + L02 ` di/dt) uk '
C2 #
u02
fier
ist uk
direkt proportional
u02 und
damit in Phase oder
Gegenphase.
-
Somit ist die obere Halbebene Auslösegebiet und die
untere einschließlich der vorgenannten Geraden von L = ® bei L Auslöaegebiet.
-
Folgerung aus 1. bis 4.a ' Da die Auslösegebiesgrenzen
aus den Augenblickswertgleichungen der Neßgrößen abgeleitet
werden, gelten sie für Augenblickswerte allgemein und sind unabhängig von
der Kurvenform z.8. beim Auftreten von Ausgleichsvorgängen.
-
Eine Distanzmessung nach dem Prinzip des Vergleiches der Aufeinanderfolge
gleichartiger Nulldurchgänge läßt-sich besonders
einfade in einem mit elektronischen
Schaltungen der Digitaltecaufrebauten Meaglied ausführen, da dieses Prinzip für
eine
digitale Auswertung besonders gut geeignet ist. In Bild 3
sind die
Vier Auslesebedingungen für ein ideales Auslösegebiet
in
einem digital arbeitenden meßglied in logische Entschei-
dungen übersetzt.
In diesem Meßglied werden die Nulldurchgänge
mit positiver Steigung
der vier Größen ausgewertet. Hierzu-
werden zunächst in einer Eingangsschaltung
1 die positiven
Halbschwingungen jeder Größe in Rechteckimpulse ungeformt,
wo-
bei die Nulldurchgänge mit positiver Steigung mit den O-L-Übergängen
der Impulse und die Nulldurchgänge mit negativer Steigung@mit
den L-O-Übergängen jeweils exakt korrespondieren sollen.
Diese
Rechteckimpulse und gegebenenfalls ihre Negationen werden
vier Nulldurchgangsvergleichnschaltungen
zugeführt. Die Wir-
kungsweise einer solchen Vergleichsschaltung
soll für die die
erste Auslösebedingung überprüfende Schaltung erläutert
werden.
Dieser Schaltung werden die Impulse für den Strom i und
dessen Negation, die Impulse für die Spannung u. und ein Signal, das
nach
der Anregung durch An den Wert L annimmt, zugeleitet. Solange
nach der Anregung der i entsprechende Impuls nicht da
ist, kann
der uk entsprechende Impuls über das Eingangs-UND-Gatter
2 den Speicher 3 setzen. Kommt der Impuls für i
anschlie-
ßend hinzu, ist an dem UND-Glied 4, auf dessen
Eingänge der
Speicherausgang und der Impuls für i geführt werden,
die logi-
sche Bedingung für den Auslössentscheid nach der ersten
Bedingung erfüllt:
Der Nulldurchgang mit positiver Steigung von
i folgt auf den
gleichartigen von uk. Die L-O-Flanke
des verschwindenden Impulsen für uk setzt den Speicher wieder
zurück. Erscheint der
Impuls für i zuerst, kann der später
kommende Impuls für uk den Speicher 3 nicht setzen, da die
logische Bedingung am Ein-
gangs-UND-Gatter 2 des Speichers
nicht erfüllt ist. Das Meßsystem soll dauernd an seine zu überwachende
Leitungsschleife geschaltet sein. Das Meeglied wird nach Fehlereintritt
durch
das Signal der Anregung meßbereit gemacht. Die Verzögerung
T, des O-L-Überganges in der Weiterleitung dieses Signalen bewirkt
bei gleichzeitigem Vorhandensein der positiven falbschvingungen von
i und@uk während der Anregung zunächst eine Sperreatsohli#
Jung des Medgliedes, um die auszuwertenden Mulldurchgänge abzuwarten,
Die erreichbare Grundzeit wird hierdur=ch nicht verlängen, wenn
das Medglied um eine entsprechende Schaltung zur
Auswertung
der Nulldurchgänge mit negativer Steigung erweitert wird. Die Entscheidungen
der vier Nulldurchgangsvorgleichsschaltungen werden einem UND-Gatter 5 zugeführt,
welches bei
Erfüllung der vier Auslösebedingungen das Setzen des
Auslösespeichern, 6 zuläßt: Daß ein genügend langer Impuls am
Ausgang _ des UND-Gatters 5 ansteht, ist durch Eintragen jeweils
der
kürzesten und der längsten Dauer der Koinzidenz von je zwei zu
vergleichenden
Größen nach gleichartigem Nulldurchgang in aus-
lösender Aufeinanderfolge
in Bild 4 dargestellt: Man sieht,
daß dieser Schutz im Nulldurchgang
des-Stromes i sein Auslöse-
Signal gibt. ' Die zusätzliche Auswertung
der Nulldurchgänge mit negativer Steigung in einer entsprechenden Schaltung
und die überlagerung beider Entscheidungen ist ohne weiteres möglich.
Man er-
hält so einen Schutz, der nach wenigen Millisekunden
bereits
seine Entscheidung getroffen hat. Die längste Zeit, die nach
Auftreten
eines Fehlers bis zur Erteilung des Auslösebefehls vergehen kann,
ist diejenige, die zwischen zwei Nulldurchgän-
gen des Stromes
vergeht.
Es gelingt: also gemäß vorliegender Erfindung, einen Schnell-
distanzschutz
aufzubauender das ideale Auslöseparallelogramm als Auslösegebet haben
kann - es lassen sich auch andere
polygonale Gebiete wählen
- und dessen Auslösegebietsgranzen allgemein im Bereich quasistationärer
Vorgänge keine Veränderung erfahren. . Ist man an einen
Schutz nach den strengen Auslösebedingungen 1, bis 4, nicht interessiert,
lüßt sich nach den Bedingungen 1.1 und 1.2 ein einfacher Schnelldistanzschutz
aufbauen. Dieser
Schutz lä®t sich durch Kombination von Nulldurchgangsvergleich
und Phasenvergleich verwirklichen. Das Verfahren wurde hier vereinfacht
für einphasige Systeme behandelt, da den Prinzip des Distanzschutzes
die Möglichkeit, in Fehlerfall aus einer Mehrphasensystem
ein einphasiges Ersatzeystsm auszuwählen, zugrunde liegt.